大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)交流電路功率因素與三相交流電PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)交流電路功率因素與三相大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)交流電路功率因素與三相交流電交流電 正弦交流電在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研和日常生活中與我們息息相關(guān)，其性質(zhì)與直流電有很大的不同。其電流、電壓除了有幅值（一般以有效值表示）的關(guān)系外還存在著相位關(guān)系。第1頁/共27頁一、實(shí) 驗(yàn) 目 的第2頁/共27頁 1、學(xué)習(xí)測量交流功率及功率因數(shù)的方法。 2、學(xué)習(xí)使用各種交流電表。 3、學(xué)習(xí)三相電源，掌握星形，三角形的供電方式 。第3頁/共27頁二、實(shí) 驗(yàn) 原 理第4頁/共27頁 1、功率因素 圖1是一個電阻R與電感L串聯(lián)再與電容C并聯(lián)的交流電路，各分段電壓和總電壓的關(guān)系，或并聯(lián)支路的分電流和總電流的關(guān)系，都不能用代

2、數(shù)和來處理，而必須用矢量和來處理，有如下關(guān)系式：LRUUU21III(1)(2)II1I2RLC圖 1U第5頁/共27頁I1圖 2如果用I1 作為相位的參考方向，圖2是它們之間的相位矢量圖，由圖可見I1與 同相。而純電感L上電壓 比I1 超前 ，合成的 是總電壓的幅值，是I1 落后 的相位角 。第6頁/共27頁 在直流電路中，電路的功率等于電流與電壓的乘積，而對于交流電路，計(jì)算其平均功率時還要考慮電壓與電流間的相位差即： COS為電路的功率因數(shù)。很大程度上它取決于負(fù)載的性質(zhì)，若負(fù)載是純電阻性質(zhì)，如白熾燈、電爐等，由于電壓與電流同相，則COS=1。 第7頁/共27頁 但在大多數(shù)電路中，常常使用交

3、流異步電動機(jī)、電焊機(jī)以及日光燈等，都是電感性負(fù)載。這時COS1，電流滯后于電壓角。它意味著電源除了向負(fù)載提供平均功率而轉(zhuǎn)換為其他形式的能量（熱能、機(jī)械能等）外，還有一部分無功功率要不斷往返于電源與負(fù)載之間。為盡量減少電路中的無功功率，我們必須要適當(dāng)提高電路功率因數(shù) 。 第8頁/共27頁 2、提高功率因數(shù)常用的方法： 提高功率因數(shù)，常用的方法就是在靠近感性負(fù)載端并聯(lián)電容器，其電路圖如圖1所示，由相量圖3 可知原感性負(fù)載電流滯后于電壓1，當(dāng)并聯(lián)電容以后，只要電容的大小選擇得當(dāng)，就可以使并聯(lián)電容以后的總電流小于原來電感中的電流，使21，使功率因數(shù)得到提高。 12圖 3第9頁/共27頁三、實(shí) 驗(yàn) 儀

4、器 裝 置第10頁/共27頁日光燈管整流器電容啟輝器開關(guān)電壓表功率表電流表三相交流電 1、實(shí)驗(yàn)電路配電板第11頁/共27頁2、 三用表（電壓，功率，電流）的使用常識 (1):使用時儀表應(yīng)放置水平位置，盡可能遠(yuǎn)離強(qiáng)電流導(dǎo)線和強(qiáng)磁性場，以免儀表增加誤差。 (2):儀表指針如不在另位時，可利用表蓋上調(diào)節(jié)器調(diào)整之。 (3)：根據(jù)所需測量范圍將儀表接入電路，在通電前，必須對線路中的電流，電壓有所估計(jì)，避免超載。 (4)：當(dāng)儀表使用于直流電路內(nèi)時，應(yīng)將接線柱接線互換，取二次讀數(shù)之平均值作為正確指示值，以消除剩磁誤差。AvwA第12頁/共27頁 (5):D26w功率表測量時如遇儀表指針反向偏轉(zhuǎn)時，應(yīng)改變換向

5、開關(guān)之極性。即可使指針順方向偏轉(zhuǎn)，切忌互換電壓接線，以免使儀表產(chǎn)生誤差。 (6):D26w功率表之指示值可按下式計(jì)算： P= C (瓦特) 式中：P為功率指示值 C為儀表常數(shù)，亦即每格刻度所代表之瓦特，列表于下 為指針偏轉(zhuǎn)后指示格數(shù)第13頁/共27頁三用表的接線黃線將同銘端* 都聯(lián)接起來紅線是電壓聯(lián)線藍(lán)線是電流聯(lián)線第14頁/共27頁四、實(shí) 驗(yàn) 內(nèi) 容第15頁/共27頁 1、日光燈的組裝 日光燈是典型的感性負(fù)載電路，按線路完成連線，要求能點(diǎn)亮燈管即可。接線如下。s電容c鎮(zhèn)流器日光燈開關(guān)220v火線零線起輝器132第16頁/共27頁 2、各種交流電表的使用 在上圖箭頭處斷開電路，將所組合的三用表按

6、對應(yīng)數(shù)字接入電路，進(jìn)行電流，電壓及功率的測量，用公式：解出沒有并聯(lián)電容時的功率因數(shù)。 （3）s電容c鎮(zhèn)流器日光燈開關(guān)220v火線零線起輝器132第17頁/共27頁三用表的連接過程演示第18頁/共27頁 3、并聯(lián)電容提高功率因數(shù) 將電容并入日光燈電路（按圖中虛線所示），觀察三用表的指示，運(yùn)用公式（3），解出并聯(lián)電容后的功率因數(shù)，進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)的所有數(shù)據(jù)填入下表。 未 加電容 加 電 容C1（ ）C2（ ）C3（ ）C4（ ）I（A） V (V) P (W) COS 第19頁/共27頁點(diǎn)擊觀察過程實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察第20頁/共27頁AABB0CC星形電路三角形電路圖 6 4、三相交流電路（選做） 三相交

7、流電是目前使用 廣泛的供電方式，常見的是采用以三相相序A，B，C為順序，相位互差1200的正弦交流電組合在一起進(jìn)行供電。 三相交流電的負(fù)載常用的有“星形”，“三角形”，其示意圖如下：由負(fù)載的不同又分成“對稱負(fù)載”和“不對稱負(fù)載”，（在星形負(fù)載中還有有中線與無中線的區(qū)分），由電工原理可知： 第21頁/共27頁 對星形電路而言：A 線電壓是相電壓的 倍； 線電流 = 相電流；B 對稱負(fù)載時星形電路中線電流為另，而不對稱負(fù)載電路中線電流不為零。 對三角形電路而言：線電壓 = 相電壓，線電流等于相電流的 倍第22頁/共27頁（1）、測量星形電路三相四線制電源的相、線電壓，電流 相電壓 線電壓 相電流 線電流 UA0UB0UC0UABUBCUCAIA0IB0IC0IAIBIC 對稱負(fù)載不對稱負(fù)載有 中線無 中線有中線無 中線相電壓 電流 UA0UB0UC0IAIBICI0第23頁/共27頁（2）測量星形電路三相四線制電源對稱負(fù)載電路，有中線和無中線時的各電量；（3）測量三